Универсальный лабораторный стенд "Сигнал-USB" содержит две платы: нижнюю с блоком питания и вспомогательными усилителями и аттенюаторами, и верхнюю, на которой смонтированы исследуемые устройства: универсальный транзисторный усилитель, сумматор и операционный усилитель, нелинейные звенья, фильтр нижних частот Баттерворта и вспомогательный источник постоянного напряжения.


        Верхняя панель стенда показана на рис. 1. На ней расположены:

• Наборное поле, на котором с помощью сменных деталей собирают исследуемую электрическую схему;
• "Ген" разьемы, к которым подведен тестовый сигнал, формируемый компьютером; максимальная амплитуда сигнала - 10 В; выходное сопротивление источника сигнала - 5 Ом.
• "Изм1" и "Изм2", с которых измеряемый сигнал подается на вход аналого-цифрового преобразователя и далее - в компьютер; входное сопротивление - около 2 МОм;
• Выводы напряжений +5, +10, ±15 В для питания исследуемых устройств;
• Гнезда для подключения исследуемых деталей, схем, устройств;
• Кнопки коммутации и управления устройствами стенда;
• Индикаторные светодиоды;
• Кнопки для управления постоянным напряжением и индикатор (цифровой вольтметр) этого напряжения;
• Выводы Г1 и Г2 соединенные с коаксиальными разъемами на задней стенке стенда, предназначенными для подключения внешних приборов. Такое подключение не требуется для выполнения лабораторных работ, и может быть реализовано, например, в целях проверки.

        Наборное поле содержит около 800 гнезд, которые соединены друг с другом группами по 5 штук: в верхних и нижних рядах горизонтально, в средних рядах - вертикально. Гнезда не соединены ни с какими другими элементами стенда. В гнезда вставляют сменные детали и соединительные проводники для подведения и снятия сигнала.


        Упрощенная схема усилителя представлена на верхней панели стенда. С помощью кнопок можно подключать к коллекторной цепи в качестве нагрузки: резистор; колебательный контур с резонансной частотой 100 кГц; колебательный контур, зашунтированный резистором Rш; произвольную нагрузку Zн. Индикация подключенной нагрузки осуществляется с помощью светодиодов. Напряжение с выхода усилителя поступает на гнездо U2. В усилителе предусмотрена возможность регистрации и измерения коллекторного тока посредством снятия сигнала с резистора R = 20 Ом и последующего его усиления. Напряжение питания усилителя - 10 В. Тип транзистора и режим его работы подобраны таким образом, чтобы можно было исследовать как линейный, так и нелинейный режимы работы усилителя.


        На верхней панели изображена условная схема узла. В режиме "сумматор" суммируемые сигналы подаются на гнезда Ui и Ui. В частности, на один из входов сумматора может подаваться исследуемый сигнал, а на другой вход - постоянное напряжение смещения; сумма этих напряжений с выхода сумматора Us может подаваться на вход Uj транзисторного усилителя. В режиме "опер, усилитель" устройство используется как обычный операционный усилитель, к входам и выходу которого подключаются необходимые элементы, размещаемые обычно на наборном поле. К операционному усилителю подведено напряжение питания ±15 В, которое включается кнопкой "Вкл." в правой верхней части верхней панели стенда. Индикация наличия напряжения питания осуществляется светодиодами -15 В и +15 В, расположенными там же. Максимальная амплитуда сигнала на входе и выходе усилителя должна быть не более 10 В.


        Нелинейный элемент представляет собой нелинейный безынерционный четырехполюсник с проходными характеристиками двух видов: типа "однополупериодный выпрямитель" и типа "двухполупериодный выпрямитель". Коммутация характеристик осуществляется с помощью кнопок. Рекомендуемое напряжение сигнала, подводимого к нелинейному элементу - от 0,5 В до 10 В.


        На стенде смонтирован фильтр нижних частот Баттерворта 5-го порядка с частотой среза 2 кГц. Фильтр собран на операционных усилителях с напряжением питания ±15 В, которое включается кнопкой "Вкл" на правой верхней части лицевой панели. Коэффициент передачи фильтра на низких частотах равен 1, максимальное напряжение сигнала на входе фильтра -5В.


        Источник ЭДС используется для подачи постоянного напряжения смещения на исследуемое устройство. Напряжение регулируется с помощью кнопок и может изменяться от -10В до +10В с шагом 0,1 В при снятии напряжения с гнезда "1:1". При снятии с гнезда "1:5" значения напряжения в 5 раз меньше. Выходное сопротивление источника ЭДС на гнезде "1:1" - 2 кОм, на гнезде "1:5"- 500 Ом.


        Исследуемый сигнал формируется интерфейсной платой, встроенной в компьютер. Через вспомогательный усилитель и мощный повторитель, выходное сопротивление которого равно 5 Ом, он подается на гнезда "Ген". С этих гнезд сигнал с помощью внешних соединительных проводников подается на исследуемое устройство.
        Гнезда "Изм" соединены с высокоомным входом усилителя, с которого исследуемый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь и далее - в компьютер. Входное сопротивление усилителя - около 2 МОм, максимальное напряжение сигнала - ±10 В.
        Гнезда "+5 В", "-15 В", "+15 В" служат для питания исследуемых устройств, собираемых на наборном поле. Все встроенные узлы стенда питаются от внутреннего источника питания, напряжение на них подается при горящих индикаторных светодиодах "-15 В", "+15 В".
        Гнезда "Г1" и "Г2" соединены с коаксиальными разъемами, расположенными на задней стенке стенда. Они предназначены для подключения внешних радиоизмерительных приборов.


        Сменные детали предназначены для сборки исследуемой схемы на наборном поле. В комплект сменных деталей входят:

• Резисторы: 10, 18, 30, 100 Ом; 1, 2, 3, 5, 10, 20, 47, 100, 300 кОм; 1 МОм.
• Конденсаторы: два одинаковых конденсатора емкостью около 1 нФ (для колебательных контуров), два конденсатора 2 нФ, по одному конденсатору 5.1, 10, 22, 33, 47, 100 нФ; 1 мкФ.
• Катушки индуктивности: две одинаковые, индуктивность около 2,1 мГн;
• Диоды: два диода Д-219 для сборки детектора.

        К стенду прилагается 12 гибких и 70 жестких проводников различной длины для сборки и подключения исследуемой схемы и запасные колодки для подпайки дополнительных сменных элементов.

Потребляемая мощность, ВА	не более 80
Электропитание от сети переменного тока напряжением., В и частотой, Гц	220 ± 22 50 ± 0,4
Источник питания вырабатывает стабилизированные напряжения, В при максимальном токе нагрузки по каждому напряжению, А	± 12 5
Погрешность величины выходного напряжения, %	не более 5
Коэффициент пульсации выходного напряжения, %	не более 0,5
Готовность стенда к работе после его включения, мин	5
Резонансная частота транзисторного усилителя, кГц	100±2
Коэффициент усиления транзисторного усилителя при резонансе	не менее 20
Точность установки и измерения постоянного напряжения смещения на гнезде «1:1», %	не более 3
Коэффициент передачи сумматора со входов U1 и U2 на выход U3	не менее 0,9
Частота среза ФНЧ Баттерворта, кГц	2±0,1
Неравномерность частотной характеристики ФНЧ Баттерворта в диапазоне частот 0 – 1 кГц, Дб	не более 0,5
Различие полуволн сигнала на выходе нелинейного элемента НЭ2, %	не более 10
Различие амплитуд генерируемого и измеряемого сигнала при генерации гармонического сигнала, % с частотой 10 кГ с частотой 100 кГц	не более 5 не более 10
Точность установки частоты генерируемого сигнала, %	не более 1
Максимальная частота генерируемого сигнала, кГц	не менее 500
Уровень шума создаваемого стендом, дБ	не более 50
Средняя наработка на отказ, ч	не менее 500
Средний срок службы до списания, лет	не менее 5
Габаритные размеры, мм	300х200х100
Вес, кг	не более 3